КОМПЕНСАТОР ДАВЛЕНИЙ ДЛЯ ВЗРЫВНЫХ ПЕРФОРАЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ Российский патент 1995 года по МПК E21B43/117 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для компенсации давлений при перфорации зацементированных обсадных колонн скважин перфораторами взрывного типа.

Известен компенсатор давлений для компенсации взрывных давлений в скважине, состоящий из полого герметичного корпуса, помещенного в нем заряда и головки с демпфирующими полостями [1].

Недостатки компенсатора - низкая эксплуатационная надежность и сложность конструкции.

Наиболее близким аналогом изобретения является компенсатор давлений для взрывных перфорационных работ в скважине, содержащий корпус и узел компенсации давлений [2].

Недостаток этого устройства - низкая эксплуатационная надежность.

Цель изобретения - увеличение степени гашения амплитуды ударной волны за счет исключения синхронизации возмущений, воздействующих на фронт ударной волны. В компенсаторе давлений для взрывных перфорационных работ в скважине, содержащем корпус и узел компенсации давлений, последний выполнен в виде корпуса-стержня с резом сквозных по длине корпуса радиальных каналов, каждый из которых перекрыт с противоположных сторон разрушающимися диафрагмами с эластичными пробками. Разрушающиеся диафрагмы образуют между собой и корпусом герметичные и компенсационные камеры. Сквозные радиальные каналы выполнены на различных расстояниях друг от друга. Разрушающиеся диафрагмы с эластичными пробками по всем радиальным каналам установлены на различных расстояниях друг от друга.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит корпус 1 и узел компенсации давлений, выполненный в виде корпуса-стержня с рядом сквозных по длине корпуса радиальных каналов 2. Каждый из них перекрыт с противоположных сторон разрушающимися диафрагмами 3 с эластичными пробками 4. Разрушающиеся диафрагмы образуют между собой и корпусом герметичные компенсационные камеры 5. Сквозные радиальные каналы выполнены на различных расстояниях друг от друга. Разрушающиеся диафрагмы 3 с эластичными пробками 4 могут быть установлены на различных расстояниях друг от друга по всем радиальным каналам 2.

Устройство работает следующим образом.

При взрыве зарядов взрывчатого вещества ударная волна распространяется по стволу скважины вверх и вниз. Фронт ударной волны, взаимодействуя с устройством, разрушает диафрагмы 3 каждого канала 2. В результате энергия ударной волны частично гасится, так как затрагивается на разрушение этих диафрагм. Взаимодействие ударных импульсов, возникающих при заполнении скважинной жидкостью сквозных каналов 2 приводит к возмущению (деформации) фронта ударной волны в каждом канале, что приводит к дополнительному гашению амплитуды ударной волны. Поскольку расстояния между сквозными каналами не равны между собой, то исключается возможность синхронизации возмущений, воздействующих на фронт ударной волны. В итоге величина остаточного давления в скважине от образующейся во время перфорации ударной волны существенно снижается до более низкого предела (коэффициент гашения ударной волны составляет 0,83). Это создает щадящие условия для цементного камня при перфорации в скважине.

Использование: при перфорации зацементированных обсадных колонн в скважинах для увеличения степени гашения амплитуды ударной волны. Сущность изобретения: устройство содержит корпус и узел компенсации давлений. Узел выполнен в виде корпуса - стержня с рядом сквозных радиальных каналов. Каждый из каналов перекрыт с противоположных сторон разрушающимися диафрагмами с эластичными пробками. Разрушающиеся диафрагмы образуют между собой и корпусом герметичные компенсационные камеры. Сквозные радиальные каналы выполнены на различных расстояниях друг от друга. Разрушающиеся диафрагмы по всем радиальным каналам установлены на различных расстояниях друг от друга. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. КОМПЕНСАТОР ДАВЛЕНИЙ ДЛЯ ВЗРЫВНЫХ ПЕРФОРАЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ, содержащий корпус и узел компенсации давлений, отличающийся тем, что узел компенсации давлений выполнен в виде корпуса-стержня с рядом сквозных по длине корпуса радиальных каналов, каждый из которых перекрыт с противоположных сторон разрушающимися диафрагмами с эластичными пробками, при этом разрушающиеся диафрагмы образуют между собой и корпусом герметичные компенсационные камеры, а сквозные радиальные каналы выполнены на различных расстояниях друг от друга. 2. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что разрушающиеся диафрагмы с эластичными пробками по всем радиальным каналам установлены на различных расстояниях одна от другой.